Pembangkit listrik

Pembangkit listrik adalah bagian dari alat industri yang dipakai untuk memproduksi dan membangkitkan tenaga listrik dari berbagai sumber tenaga, seperti PLTU, PLTN, PLTA, PLTB, PLTG, PLTS, PLTSa, dan lain-lain.^[1]^[2]^[3] Pembangkit listrik biasanya terhubung ke dalam sistem kelistrikan.

Bagian utama dari pembangkit listrik ini adalah generator, yakni mesin berputar yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip medan magnet dan penghantar listrik. Mesin generator ini diaktifkan dengan menggunakan berbagai sumber energi yang sangat bemanfaat dalam suatu pembangkit listrik.

Pengelompokan

Rotor turbin uap modern, digunakan di dalam pembangkit listrik.

Diagram pembangkit listrik tenaga panas dengan superheater(no 19)

Menurut Elemen Pemanas

Di dalam pembangkit listrik tenaga panas, daya mekanik dihasilkan oleh mesin panas yang mengubah energi panas, sering kali dari pembakaran bahan bakar, menjadi energi putar. Sebagian besar pembangkit listrik panas menghasilkan uap, dan oleh karenanya ia sering juga disebut pembangkit listrik tenaga uap. Tidak semua energi panas dapat dialihbentukkan menjadi energi listrik, menurut hukum kedua termodinamika. Sehingga, selalu terdapat panas terbuang ke lingkungan. Jika buangan panas ini dimanfaatkan, untuk proses industri atau pemanasan distrik, maka pembangkit listrik biasa disebut sebagai pembangkit listrik kogenerasi atau pembangkit listrik kombinasi. Di negara-negara di mana pemanasan distrik menjadi hal biasa, terdapat pembangkit panas yang disebut pembangkit didih panas saja. Suatu jenis pembangkit listrik yang penting di Timur Tengah menggunakan produk sampingan panas untuk desalinasi air laut menjadi air minum.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi di Islandia.

Pembangkit listrik tenaga batubara di Tampa, Amerika Serikat.

Pembangkit listrik tenaga panas dikelompokkan menurut jenis bahan bakar dan jenis penggerak primer yang dibangun.

Bahan bakar

Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN)^[4] menggunakan panas sebuah reaktor nuklir untuk menggerakkan generator turbin uap. Kira-kira 20% pembangkitan listrik di Amerika Serikat dihasilkan oleh PLTN.
Pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil juga dapat menggunakan generator turbin uap di dalam kasus pembangkit berbahan bakar gas alam yaitu turbin gas.
- PLTGU (pembangkit listrik tenaga gas alam)
- PLTD (pembangkit listrik tenaga diesel)
- Pembangkit listrik tenaga batubara (PLTB) menghasilkan listrik dengan membakar batubara untuk menguapkan air, dan memiliki dampak samping buangan karbon dioksida yang cukup besar, yang dilepaskan dari pembakaran batubara dan berperan bagi pemanasan global. Kira-kira 50% pembangkitan listrik di Amerika Serikat dihasilkan dari PLTB.
Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) menggunakan uap yang disarikan dari bebatuan yang panas dari bawah tanah.
Energi terbarukan atau Pembangkit listrik tenaga biomassa dapat dibahanbakari oleh ampas tebu, sampah kota, metana dari peternakan, atau bentuk biomassa lainnya.
Di dalam industri peleburan baja, gas buang tanur tinggi berbea rendah, kendati kepadatan-energi-rendah, bahan bakar.
Panas buangan dari proses industri kadang-kadang cukup ekonomis untuk digunakan sebagai sumber pembangkit, biasanya di dalam turbin dan pendidih uap.
Pembangkit listrik tenaga surya menggunakan cahaya matahari untuk mendidihkan air, yang kemudian uapnya menggerakkan turbin.

Penggerak primer

Pembangkit turbin uap menggunakan tekanan dinamis yang dihasilkan oleh desakan uap untuk menggerakkan lengan kipas. Hampir semua pembangkit listrik non-hidro yang besar menggunakan sistem ini. Kira-kira 80% semua energi listrik yang dibuat di dunia menggunakan turbin uap.
Pembangkit turbin gas menggunakan tekanan dinamis dari gas yang mengalir (udara dan hasil pembakaran) untuk menggerakkan turbin secara langsung. Pembangkit turbin bakar gas alam (juga minyak bumi) dapat segera memulai gerakan dan biasa digunakan untuk memasok energi "puncak" selama masa padat penggunaan, kendati berbea lebih mahal daripada pembangkit biasa. Biasanya berupa satuan-satuan yang cukup kecil, dan kadang-kadang tak berawak, dioperasikan dari kejauhan. Jenis ini dirintis oleh Britania Raya, Princetown.^[5]
turbin kombinasi yang memiliki turbin gas yang ditenagai degan gas alam dan turbin uap
motor bahan bakar torak yang biasanya digunakan dalam Pembangkit listri rumahan seperti yang digunakan pada kantor,perumahan rumah sakit, maupun skala besar seperti perindustrian. biasnya berupa Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
Motor Stirling atau Turbin Mikro yang biasanya digunakan untuk limbah pengolahan minyak dan dan gas buangan

Tugas

Pembangkit listrik dapat ditugaskan (dijadwalkan) untuk menyediakan energi ke dalam sistem sebagai berikut :

Pembangkit listrik pemikul beban dasar, beroperasi secara terus menerus untuk memasok jumlah listrik minimum yang harus disediakan tiap hari. Pembangkit listrik jenis ini biasanya dapat beroperasi dengan biaya murah, namun tidak dapat dihentikan atau dinyalakan dalam waktu cepat. Contoh pembangkit listrik ini adalah PLTU dan PLTN, serta PLTA jika pasokan airnya dapat diprediksi.
Pembangkit listrik pemikul beban menengah, digunakan untuk mendukung pemikul beban dasar, dengan cara memasok listrik dalam jumlah yang bervariasi dalam satu hari maupun satu minggu, dengan biaya lebih murah daripada pemikul beban puncak, dan dapat dinyalakan atau dihentikan lebih cepat daripada pemikul beban dasar.
Pembangkit listrik pemikul beban puncak, digunakan untuk memasok beban listrik puncak, yang biasanya hanya terjadi selama satu atau dua jam dalam sehari. Walaupun biaya operasionalnya lebih mahal daripada pemikul beban dasar, pembangkit listrik jenis ini tetap dibutuhkan untuk menjamin kehandalan sistem saat menghadapi beban puncak. Pembangkit jenis ini biasanya berupa PLTD maupun PLTG, yang dapat dinyalakan dalam waktu cepat saat hampir terjadi beban puncak. PLTA juga kerap digunakan sebagai pemikul beban puncak.

Sumber energi lainnya

Hidroelektrik

Merupakan pembangkit listrik tenaga air yang mengandalkan tenaga air yang melewat turbin dari bendungan yang terhubung dengan generator. Daya listrik yang teripta tergantung pada ketinggian air yang ada di danau atau bendungan

Penyimpanan terpompa

merupakan jenis Pembangkit yang dapat menyimpan air ke dalam ruang penyimpanan air dan memompanya keatas ketika air dalam bendungan tidak mencukupi untuk memutar turbin

PLTS (Pusat Listrik Tenaga Surya)

Pembangkit Listrik Tenaga Surya adalah salah satu pembangkit yang tidak menggerakkan mesin dalam menciptakan arus. PLTS menggunakan perbedaan tegangan akibat proses fotoelektrik untuk menghasilkan listrik. Solar panel terdiri dari 3 lapisan, lapisan panel P di bagian atas, lapisan pembatas di tengah, dan lapisan panel N di bagian bawah. Proses fotoelektrik adalah di mana sinar matahari menyebabkan elektron di lapisan panel P terlepas, sehingga hal ini menyebabkan proton mengalir ke lapisan panel N di bagian bawah dan perpindahan arus proton ini adalah arus listrik.

Pada prisipnya panel surya Solar Cell mengubah sinar matahari menjadi energi listrik yang kemudia disimpan dalam batterei atau aki untuk digunakan setiap saat. Digunakan secara besar-besaran, untuk lingkungan tertentu atau satu unit rumah atau bangunan.

Kelebihannya:

Memanfaatkan sinar matahari tanpa biaya,
cocok sekali untuk daerah tropika
Praktis dan hemat
Energi yang terbarukan/ tidak pernah habis
Bersih, ramah lingkungan
Umur panel sel surya panjang/ investasi jangka panjang
Praktis, tidak memerlukan perawatan
Sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia

Kekurangan:

Ketergantungan oleh sinar matahari, tetapi untuk hal ini diatasi dengan kekuatan penyimpanan aki/baterei
Biaya awal relatif mahal

(PLTB) Pembangkit listrik tenaga bayu

Merupakan pembangkit listrik yang bergantung terhadap keberadaan agin yang menggerakkan turbin angin. biasanya dipasang pada daerah daerah yang memiliki kekuatan angin yang cukup kuat dan stabil. turbin angin modern lebih berukuran lebih besar ketimbang turbin angin yang dipasang pada tahun 1970-an dan juga lebih efisien

PLTO (Pembangkit Listrik Tenaga Ombak)

Salah satu energi di laut tersebut adalah energi ombak atau gelombang laut yang merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung, merupakan energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang.

Kelebihan:

energi bisa diperoleh secara gratis,
tidak butuh bahan bakar,
tidak menghasilkan limbah,
mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah,
serta dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai

Kekurangan:

Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak,
Perlu menemukan lokasi yang sesuai di mana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten.

PLTPS (Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut)

Energi pasang surut (tidal energy) merupakan energi yang terbarukan. Prinsip kerja nya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, di mana air dimanfaatkan untuk memutar turbin dan mengahasilkan energi listrik.

Keuntungan

Setelah dibangun energi listrik yang dihasilkan bisa dimanfaatkan secara gratis,
tidak membutuhkan bahan bakar,
tidak menimbulkan efek rumah kaca,
produksi listrik stabil karena pasang surut air laut bisa diprediksi.

Kekurangan

bukan energi masa depan karena memiliki berbagai kelemahan.
Biaya pembuatan dam mahal dan merusak ekosistem dipesisr pantai.

Cara Kerja

Saat turbin memutar Rotor dihasilkanlah energi listrik. Listrik yang dihasilkan,harus dinaikkan dulu voltasenya menjadi 150 KV s/d 500 KV melaluiTrafo Step Up. Penaikan tegangan ini berfungsi untuk mengurangi kerugian akibat hambatan pada kawat penghantar sela proses transmisi. Dengan tegangan yang ekstra tinggi maka arus yang mengalir pada kawat penghantar menjadi kecil.

Tegangan yang sudah dinaikkan kemudian ditransmisikan melalui jaringan Saluran Udara Ekstra Tinggi (SUTET) ke Gardu Induk/GI, untuk diturunkan voltasenya menjadi tegangan menengah 20 KV, kemudian tegangan menengah tersebut disalurkan melalui Jaringan Tegangan Menengah (JTM),ke Trafo-trafo Distribusi.Di trafo-trafo distribusi voltasenya diturunkan kembali dari 20 KV menjadi 220 volt dari trafo-trafo distribusi akan disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah (JTR) ke Pelanggan Listrik.

Lihat pula

Referensi

^ British Electricity International (1991). Modern Power Station Practice: incorporating modern power system practice (edisi ke-3rd Edition (12 volume set)). Pergamon. ISBN 0-08-040510-X.
^ Babcock & Wilcox Co. (2005). Steam: Its Generation and Use (edisi ke-41st edition). ISBN 0-9634570-0-4. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
^ Thomas C. Elliott, Kao Chen, Robert Swanekamp (coauthors) (1997). Standard Handbook of Powerplant Engineering (edisi ke-2nd edition). McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-019435-1.
^ Informasi Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, oleh Badan Tenaga Atom Internasional
^ "Pembangkit Listrik SWEB's Pocket menjadi yang pertama di dunia, didirikan pada 1959". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-05-04. Diakses tanggal 2010-02-22.

Pranala luar

[1] British Electricity International (1991). Modern Power Station Practice: incorporating modern power system practice (edisi ke-3rd Edition (12 volume set)). Pergamon. ISBN 0-08-040510-X.

[Babcock-2] Babcock & Wilcox Co. (2005). Steam: Its Generation and Use (edisi ke-41st edition). ISBN 0-9634570-0-4. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)

[Elliott-3] Thomas C. Elliott, Kao Chen, Robert Swanekamp (coauthors) (1997). Standard Handbook of Powerplant Engineering (edisi ke-2nd edition). McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-019435-1.

[4] Informasi Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, oleh Badan Tenaga Atom Internasional

[5] "Pembangkit Listrik SWEB's Pocket menjadi yang pertama di dunia, didirikan pada 1959". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-05-04. Diakses tanggal 2010-02-22.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]